Question

17．在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4mol SO₂和2mol O₂混合氣體，2min后，反應達到平衡，生成SO₃氣體0.5mol，同時放出熱量Q kJ．回答下列問題
（1）該寫出反應的熱化學方程式為2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-4QkJ•mol^-1．
（2）在該條件下，反應前后容器的體積之比為6：5.75．
（3）①若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應，平衡后n（SO₃）小于0.5mol（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應，達平衡時放出熱量小于Q kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）根據生成SO₃氣體0.5mol，同時放出熱量Q kJ，計算生成2mol時放出的熱量，寫熱化學方程式，注意標物質狀態；
（2）通過三段式計算平衡時各物質的量，恒壓下，氣體的體積之比=物質的量之比；
（3）①該反應是放熱反應，絕熱條件下，反應器溫度升高，相對于恒溫平衡逆向移動；
②該反應氣體體積減小，恒容條件相當于對恒壓條件平衡下的減小壓強，平衡逆向移動，放出的熱量減小．

解答 解：（1）生成SO₃氣體0.5mol，同時放出熱量Q kJ，則生成2mol SO₃時放出的熱量為4Q，則熱化學方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-4Q kJ•mol^-1；
故答案為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-4Q kJ•mol^-1；
（2）反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol）：4       2               0
轉化量（mol）：0.5    0.25          0.5
平衡量（mol）：3.5     1.75         0.5
則反應前后容器的體積之比為：（4+2）：（3.5+1.75+0.5）=6：5.75；
故答案為：6：5.75；  
（3）①該反應是放熱反應，絕熱條件下，反應器溫度升高，相對于恒溫平衡逆向移動，平衡后n（SO₃）小于0.5mol；
故答案為：小于；
 ②該反應氣體體積減小，恒容條件相當于對恒壓條件平衡下的減小壓強，平衡逆向移動，吸收熱量，則放出的熱量小于Q；
故答案為：小于．

點評 本題考查了化學平衡計算應用和外界條件對化學平衡的影響，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．